我們的祖(zǔ)先早在遠古時代新發現一種石頭能吸引(yǐn)鐵釘子,當時就把這類石頭叫做“慈石(shí)”,意思是說它可以吸鐵(tiě),就像(xiàng)慈愛的媽媽能吸(xī)引(yǐn)自己(jǐ)的子女一樣具有吸引力。公元前3世紀,也就是離現在2300多年(nián)以前的春秋(qiū)戰國時期,在《呂氏春秋(qiū)》這部古典名著裏,就有“慈石(shí)召(zhào)鐵”的記載,意思是說“慈石可(kě)以吸(xī)引鐵”。指南針司南.jpg
秦始皇(huáng)統一中國(guó)以後(hòu),他(tā)為了逍遙作樂,不惜耗費大量的人力和物力,建造富麗堂皇的阿房(fáng)宮。由於他的這一舉(jǔ)動很不(bú)得人心,曾多次遭到行刺,但都僥幸脫險,因(yīn)此他(tā)整日提心吊膽,生怕(pà)被人刺死。於是秦始皇在建造(zào)規(guī)模宏大的阿房宮(gōng)時,為了防範刺客人宮行刺,他命令建築工匠們在大門上設(shè)計安(ān)裝了(le)秘密的警衛裝置(zhì)。聰明的工匠們根據已有(yǒu)的(de)經驗,用當時還叫“慈石”的原料修建了(le)大門。對此,在一(yī)本叫做《三輔黃圖》的書中就(jiù)有記載。書中寫著(zhe):阿(ā)房宮“以磁石為門”,“朝者有隱(yǐn)甲懷(huái)刃,入門而脅止”。意思是說,阿(ā)房宮(gōng)的門是用磁石砌成的,進去的人如(rú)果(guǒ)有暗藏武器的,一進門就能被發現。可見(jiàn),有了磁石門(mén)以(yǐ)後(hòu),身(shēn)披(pī)鐵甲,懷揣利刃的刺客想馮進阿房宮是辦不到的,一到門口就會立即被識破。
用磁石壘(lěi)成磁石門,這是我們(men)的祖(zǔ)先在科學技(jì)術史上的一大創舉。後來,我們(men)的祖先還發現磁(cí)石有(yǒu)指示(shì)南北方向的性質,利用這種性質,在2000多年以前,中國人(rén)就(jiù)發明了世界上第(dì)一個指(zhǐ)南工具,取名叫“司南”。它的形(xíng)狀像(xiàng)把勺子,放在一個光滑(huá)的(de)平板(bǎn)上,輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)並當它停(tíng)下來的時候,它的把柄一端就指向南方。後(hòu)來,司南就逐步演變成使用更為方便的指南針,也叫羅盤,並傳到了世(shì)界(jiè)各國。有人說“中(zhōng)國是(shì)磁的故鄉”,確實當之無愧(kuì)。
磁(cí)鐵的(de)最早(zǎo)應用.jpg
在長期(qī)的實踐活動中,人(rén)們把能吸(xī)引鐵一(yī)類物體的性質,叫做(zuò)磁性,把具有磁性的物體叫做磁體,如(rú)果磁體的磁(cí)性能長期保(bǎo)留(liú)的活,這種(zhǒng)磁體就叫永(yǒng)磁體。永磁(cí)體有天然磁體和人造(zào)磁體。人們(men)通過對人造磁體的研究,發現它有(yǒu)兩個磁極(jí),一個(gè)叫南極,也叫S極;另一(yī)個叫(jiào)北極(jí),也叫N極(jí),在兩個磁極的地(dì)方吸引(yǐn)鐵質物質(zhì)的能力最強(qiáng)。
同正(zhèng)負電荷(hé)之間會發生相互作用一樣,磁體不同性質的兩個磁極(jí)之間也有相互作用力(lì),這(zhè)種力叫做磁力。同名的磁極相互(hù)排斥,異(yì)名的磁極相互吸引。所不(bú)同的(de)是,正(zhèng)負電荷(hé)可以(yǐ)分開,而一(yī)個磁體的南極和北極(jí)卻不(bú)能(néng)分開。長期以來人們做了許多實驗,發現無論把一塊磁體分割成多少小塊(kuài),每一小塊仍然會含有一個南極和(hé)一個北極(jí)。一個磁體上的南(nán)極和北極是永(yǒng)遠不(bú)會分開的,它們總是成對出現,是怎麽也分隔不斷的。
把一根沒有磁性的鐵釘放(fàng)在(zài)條形磁鐵一(yī)端(duān)的附近,它立刻就會變成有(yǒu)磁性(xìng)了,也就能吸引鐵(tiě)屑了(le)。這種把(bǎ)原來沒有(yǒu)磁性(xìng)的物體變成有磁性物體的現象,就叫做磁化,也叫做磁感應。不(bú)同的物質磁化(huà)情況是不一樣的,因此它們有(yǒu)不同的用途。
與電荷周(zhōu)圍存在著一(yī)種叫(jiào)做電(diàn)場的特(tè)殊物質一樣,在(zài)磁體周圍也存在(zài)著一種特殊形式的物質,我們把它(tā)叫做磁場(chǎng)。磁力就是通過磁場的(de)媒介作(zuò)用來傳遞的。
磁鐵的磁場.jpg
大家已經知道,客觀存在的東西就(jiù)是物質,它的存在是(shì)不(bú)以(yǐ)人的意誌為轉移的。但是,大家可能還不太了解(jiě),客(kè)觀存在的物質有兩種形式,一(yī)種是(shì)有形的物(wù)質,它由分子、原子組成,看(kàn)得見,摸(mō)得(dé)著,比如(rú),銅(tóng)、鋁、鋼鐵等等;另一種(zhǒng)是(shì)無(wú)形的物質,它不是由分子(zǐ)、原子組成,看不見,摸不著,但(dàn)是它具有物質的摹本屬性,比如具有能量等等,科(kē)學實驗中也是(shì)可以測量的。比如我們(men)現在談到的磁場,還有前(qián)麵講到的(de)電場,都(dōu)是(shì)這樣特(tè)殊形式(shì)的物質(zhì),它們確實是客觀存在的一種具體的東西。
人們雖然很早對磁場就有了一定的了(le)解,但隻局(jú)限於一些直觀(guān)的現象(xiàng),而(ér)對磁(cí)本質的認識(shí)卻很晚。經曆了漫(màn)長的(de)歲月之後,直(zhí)到1820年丹麥人奧斯特才把這個秘密揭(jiē)示了出來。